Aramid/Kevlar: Ένα σούπερ υλικό για το ύπαιθρο;

Πίνακας περιεχομένων

Ένα ελαφρύ, κομμένο και ανθεκτικό σε διάτρηση ύφασμα που χρησιμοποιείται για αλεξίσφαιρα γιλέκα, ανθεκτικές στη θερμότητα στολές ή ακόμα και κατασκευή αεροσκαφών. Ναι, με την πρώτη ματιά, ο Aramid, γνωστός με την επωνυμία Kevlar, φαίνεται πολύ πιο κατάλληλο για κοστούμια υπερήρωα παρά για υπαίθρια αθλήματα. Αλλά οι ιδιότητες αυτού του πολύ ειδικού υφάσματος έρχονται σε εξαιρετικά χρήσιμες σε μια ποικιλία υπαίθριων προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων γάντια, παντελόνια, κράνη, σακίδια και κορδόνια. Με άλλα λόγια, αξίζει σίγουρα να ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά στο Aramid και πώς μπορεί να μας ωφελήσει το Mountain και τους υπαίθριους αθλητές.

Τι είναι το Aramid;

Με λίγα λόγια, το Aramid είναι ένα είδος πολυαμιδίου και έτσι ένα άλλο από τα πολυάριθμα πολυμερή υδρογονανθράκων ή πετρελαίου. Στη Wikipedia, ο ορισμός είναι λίγο πιο ακριβής, αλλά πιο περίπλοκος:

"Οι ίνες Aramid είναι μια κατηγορία ανθεκτικών στη θερμότητα και ισχυρών συνθετικών ινών. [...] Το όνομα είναι ένα portmanteau του «αρωματικού πολυαμιδίου». Τα μόρια της αλυσίδας στις ίνες είναι εξαιρετικά προσανατολισμένα κατά μήκος του άξονα των ινών. Ως αποτέλεσμα, ένα υψηλότερο ποσοστό του χημικού δεσμού συμβάλλει περισσότερο στην αντοχή των ινών από ό, τι σε πολλές άλλες συνθετικές ίνες. Οι Αραμίδες έχουν ένα πολύ υψηλό σημείο τήξης (> 500 ° C). "

Γιατί ονομάζεται "αρωματικό πολυαμίδιο"; Καλή ερώτηση! Αυτή η ομάδα ουσιών (τουλάχιστον σε μέρη) απελευθερώνει πραγματικά έντονα (αρωματικά) αρώματα, τα οποία συχνά θεωρούνται ευχάριστα. Όσο ενδιαφέρον μπορεί να είναι, μας ενδιαφέρει πολύ λιγότερο για τη μυρωδιά από ό, τι είμαστε στις λειτουργικές ιδιότητες του υλικού.

Αλλά πριν φτάσουμε στις πιο ενδιαφέρουσες και σχετικές, εδώ είναι μερικές περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την ανάπτυξη του υλικού: στα μέσα της δεκαετίας του εξήντα, η αμερικανική ομάδα DuPont διεξήγαγε αρκετή έρευνα σχετικά με την πρακτική χρήση των αραμιδίων. Στη διαδικασία, ανέπτυξαν το πιο γνωστό είδος Aramid Kevlar και το έκαναν έτοιμο για εμπορική χρήση. Ο Kevlar είναι πιθανώς το μόνο εμπορικό όνομα, ως υπαίθριος ενθουσιώδης, έχει ακούσει ποτέ, βλέποντας ότι αυτή η ίνα aramid χρησιμοποιείται συχνά σε προϊόντα υπαίθριων και ορειβατικών. Στην πραγματικότητα, ο Kevlar είναι η μόνη ίνα Aramid που βρέθηκε σε αυτόν τον τομέα, γι 'αυτό θα επικεντρωθούμε κυρίως σε αυτό και θα αφήσουμε τα προϊόντα Aramid, όπως το Nomex, το Teijinconex, το Twaron ή το Technora σε Fire Fighters, στρατιώτες και αστροναύτες ...

Παραγωγή

Η παραγωγή των αραμίδων είναι διαφορετική και πολύπλοκη, τουλάχιστον. Παράγονται συχνότερα ως ίνες παρά ως ταινίες. Στον περίπλοκο κόσμο της επιστήμης των ινών, γίνεται μια διάκριση μεταξύ χαμηλών μοντέλων και ινών υψηλού μοντέλου, οι λειτουργικές ιδιότητες των οποίων διαφέρουν κάπως μεταξύ τους.

Οι υψηλές ίνες του συντελεστή περιστρέφονται από ένα υγρό κρυσταλλικό διάλυμα πολυαφαινυλενίου τερτεφτχαλαμίδης σε συμπυκνωμένο θειικό οξύ. Μετά την επιφανειακή επεξεργασία, οι ίνες υψηλού μοντέλου είναι μηχανικά τεντωμένες για να αποδώσουν ένα πολυμερές υψηλής προσανατολισμού. Ο "υψηλός βαθμός προσανατολισμού" κάνει για ένα καθαρό μοτίβο. Η ακριβής γεωμετρία είναι εξίσου χαρακτηριστική του Aramid με το χρυσό κίτρινο χρώμα, που μας φέρνει στις ιδιότητες του Aramid.

Σκηνικά θέατρου

Στη δική τους περιγραφή του προϊόντος Kevlar τους, ο Dupont υπογραμμίζει ότι αυτές οι ίνες είναι "καλύτερες, ισχυρότερες και ασφαλέστερες" στο μεγάλο ύπαιθρο: "Dupont ™ Kevlar® Aramid Fiber επιτρέπει στους ανθρώπους να τολμούν μεγαλύτερα. Χρησιμοποιείται για να δημιουργήσει μια ποικιλία από ρούχα, αξεσουάρ και εξοπλισμό ασφαλή και ανθεκτικά. Είναι ελαφρύ, ανθεκτικό και εξαιρετικά ισχυρό. Ναι, είναι γνωστό για τη χρήση του σε θωράκιση σώματος με βαλλιστικές και ανθεκτικές στο μαχαίρι, καθώς η μάρκα Kevlar® Aramid Fiber συνεχίζει να εξελίσσεται και επιτρέπει στους ήρωες να είναι ήρωες. Αλλά είναι επίσης στις πλαγιές του σκι, τα μονοπάτια switchback, σε απαιτητικό εδάφη της ερήμου, ακόμη και τα εξωτερικά όρια του χώρου. "

Το ευρύ φάσμα των εφαρμογών οφείλεται στην υψηλή (εφελκυστική) αντοχή της ίνας, την υψηλή αντοχή στην πρόσκρουση, την μέση έως τη χαμηλή επιμήκυνση, τις καλές ιδιότητες δόνησης και την αντοχή στη θερμότητα. Αντί να λιώνει, οι ίνες αρχίζουν να ανθίζουν σε περίπου 400 ° C. Ούτε οι διαλύτες, τα καύσιμα, τα λιπαντικά, το αλμυρό νερό, οι μύκητες ή τα βακτηρίδια μπορούν να προκαλέσουν μεγάλη βλάβη στις ίνες του αραμιδίου. Είναι μόνο ευαίσθητα σε μερικά ισχυρά οξέα και αλκαλικά. Με άλλα λόγια, ο Aramid είναι πολύ σκληρός.

Όμως, όταν πρόκειται για συμπιεστική δύναμη, ωστόσο, τα υφάσματα Aramid είναι περισσότερα μέσα του πακέτου και αρκετά φτωχοί όσον αφορά την αντίσταση στην υπεριώδη ακτινοβολία και την απορρόφηση νερού (έως και 7%). Η υπεριώδη ακτινοβολία οδηγεί στην ίνα που χάνει μέχρι το 75% της δύναμης της. Ωστόσο, αυτό μπορεί να αντισταθμιστεί σχετικά εύκολα μέσω των επικαλύψεων ή των ελασματοποιημένων επικαλύψεων. Γενικά, το Aramid μπορεί εύκολα να συνδυαστεί με άλλα υφάσματα, πράγμα που σημαίνει ότι η λειτουργικότητά του μπορεί να βελτιστοποιηθεί και να επεκταθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους.

Αιτήσεις

Οι μοναδικές ιδιότητες του Aramid το καθιστούν ιδανικό για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των εφαρμογών κατασκευής και βιομηχανίας. Η αθλητική και η υπαίθρια βιομηχανία αγαπούν το υλικό για την ανθεκτικότητα, τη δύναμη εφελκυσμού και το χαμηλό βάρος. Οι ίνες Aramid χρησιμοποιούνται για κορδόνια, γραμμές αλεξίπτωτου, πανιά, ελαστικά ποδηλάτων και πολλά άλλα.

Τα στοιχεία Kevlar στα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα χρησιμεύουν κυρίως ως ενισχύσεις που προστατεύουν το σώμα και αυξάνουν τη διάρκεια ζωής των ενδυμάτων. Οι ενισχύσεις Kevlar είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς στην ποδηλασία, την μοτοσικλέτα και τα μηχανοκίνητα ενδύματα καθώς και σε περιοχές υψηλής φθοράς υπαίθριων παντελονιών και σακιδίων. Το Kevlar ραφές χρησιμοποιείται και σε σκι και μέσω γάντια Ferrata.

Επειδή το υλικό είναι τόσο δύσκολο, υπάρχει μια ορισμένη ακαμψία σε αυτό. Αυτό μπορεί σίγουρα να είναι ένα πλεονέκτημα, αλλά υπάρχουν και κάποια μειονεκτήματα σε αυτό, ειδικά στο ύπαιθρο. Αυτό απεικονίζεται από το παράδειγμα των σχετικά νέων καλωδίων Kevlar, τα οποία είναι επίσης διαθέσιμα ως ραμμένα καλώδιο σε διάφορα μεγέθη. Ο πυρήνας είναι κατασκευασμένος από Aramid, ενώ η θήκη είναι κατασκευασμένη από πολυαμίδιο, όπως συμβαίνει με "κανονικά" καλώδια και σχοινιά. Ο πυρήνας του Aramid είναι καφετί στο χρώμα, οπότε είναι εύκολο να διακρίνεται από τον συμβατικό, εκθαμβωτικό λευκό πυρήνα πολυαιθυλενίου του συνηθισμένου καλωδίου, του σχοινιού και του υλικού του ιμάντα.

Το τεύχος 5/2014 του περιοδικού DAV Panorama της γερμανικής γλώσσας υπογράμμισε την υψηλή αντοχή και την υψηλή αντοχή στην κοπή του υλικού ως μερικά από τα κύρια πλεονεκτήματα. Επιπλέον, το υλικό δεν είναι μόνο πολύ ανθεκτικό στην τριβή και τη θερμότητα, αλλά διαθέτει επίσης αντοχή σε εφελκυσμό πολύ μεγαλύτερη από αυτή των καλωδίων πολυαμιδίου. Τα καλώδια Kevlar προσφέρουν επίσης μια πολύ υψηλότερη αντοχή θραύσης από τα συμβατικά καλώδια αξεσουάρ με την ίδια διάμετρο.

Ως μειονέκτημα, το περιοδικό Panorama επισημαίνει τη μεγαλύτερη ποσότητα ολίσθησης θηκαριού που δείχνει τα καλώδια Kevlar σε σύγκριση με το καθαρό πολυαμίδιο. Επισημαίνουν επίσης ότι το οιονεί στατικό υλικό δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε δυναμικές γέλες για τους ηγέτες.

Λόγω της έλλειψης ελαστικότητας (πιο συγκεκριμένα: χαμηλή επιμήκυνση για να σπάσει), ο Kevlar δεν είναι κατάλληλος για δυναμικά σχοινιά. Όμως, η δυσκαμψία του υλικού έρχεται πραγματικά χρήσιμη για σήραγγες βράχου ή από ένα abalakov που έχει δημιουργηθεί.

Σύναψη

Όταν πρόκειται για δύναμη, ανθεκτικότητα, μακροζωία και ασφάλεια, δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου υλικό από τον Aramid/Kevlar. Οι ιδιότητές του μπορούν να είναι εξαιρετικά χρήσιμες σε ορισμένες υπαίθριες καταστάσεις, αλλά λιγότερο σε άλλες. Δεν διαθέτει τόσες εφαρμογές στην υπαίθρια βιομηχανία όπως έχει στην ποδηλασία και τα μηχανοκίνητα αθλητικά σπορ, την επαγγελματική υγεία και την ασφάλεια και άλλους τομείς, αλλά εξακολουθεί να είναι πολύ χρήσιμο!